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质谱基因富集分析

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  • 【资料】蛋白质组学中质谱分析前的预富集研究进展

    自80年代以来一系列新的软电离技术如快原子轰击电离 、基质辅助激光解吸电离 、电喷雾电离等发现后,生物质谱技术迅速发展,已成为现代科学研究前沿的热点之一。而其中又以基质辅助激光解吸质谱(MALD I2MS)和电喷雾电离质谱(ESI2MS)应用最为广泛。基质辅助激光解吸质谱灵敏度高、可操作性强且对生物样品中的无机盐和缓冲溶液具有较好包容性;电喷雾电离质谱选择性好、分析质量范围宽、样品消耗量小、易于与各种色谱联用。在生物样品的处理中常常需要用到非挥发性的盐,用于为细胞营造无毒的环境,稳定溶剂化的样品及维持酶的活性等。此外,许多用于分离生物分子的分离方法也需要高浓度的盐和缓冲溶液 。但是,样品处理及分离过程中所用的NaCl、十二烷基磺酸钠、盐酸胍、尿素、甘油、二甲基亚砜等都会影响后续质谱高灵敏的分析 。因为这些不挥发的低分子量污染物会导致复杂加合物的形成,增加噪音及造成明显的信号抑制 。此外,在复杂的组织或细胞蛋白质组中,与疾病和信号传导相关的蛋白质往往是属于低丰度的蛋白质,这些重要的蛋白质由于本身存在的量极少而很难得以有效鉴定 。因此,对蛋白质/多肽样品的预富集处理将是MALD I2MS或ESI2MS得到高质量质谱图的前提,也是成功鉴定蛋白质的关键。该文献主要侧重于相关工作的概述。

  • 基于亲和富集质谱分析的宿主抗病毒蛋白质组学研究

    [b][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][back=white]【序号】:2【作者】: [/back][/color][/font][url=https://kns.cnki.net/kcms2/author/detail?v=Cw2BBAOK4thkI6xzkYTXOPCyYdCbHJBtog_dzYaMdRDalymSuKMzfpeS1Zd4uK-zQkPsDKYVy_DxmLJ4hwOZnGnH8DlLFfSwrcp9ZchyiJs=&uniplatform=NZKPT][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][back=white]尚骏[/back][/color][/font][/url][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][back=white]【题名】: 基于亲和富集质谱分析的宿主抗病毒蛋白质组学研究[/back][/color][/font][/b][align=left][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][back=white]【期刊】:武汉大学 博士论文【年、卷、期、起止页码】:2019【全文链接】: [/back][/color][/font][url=https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C447WN1SO36whLpCgh0R0Z-iDdIt-WSAdV5IJ_Uy2HKRAYo_elSjYJtZh87bSwNHz7QX7Ob3syzBJhkY8hLhQ8TD&uniplatform=NZKPT]基于亲和富集质谱分析的宿主抗病毒蛋白质组学研究 - 中国知网 (cnki.net)[/url][/align]

  • 【原创大赛】在线富集-高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用测定玩具中超痕量可迁移六价铬

    【原创大赛】在线富集-高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用测定玩具中超痕量可迁移六价铬

    [align=center][b]在线富集-高效液相色谱与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]联用测定玩具中超痕量可迁移六价铬[/b][/align][align=center]欧阳雨,曹国樟,刘崇华[sup]*[/sup],田勇,刘欣欣[/align][align=center](广州海关技术中心,广东广州 510623)[/align][align=left][b]摘要:[/b]采用在线富集-高效液相色谱与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]联用技术,建立了玩具材料超痕量六价铬测定方法。以10 mmol/L硝酸铵作为流动相,样品在AgilentBIO WAX NP5阴离子交换柱中富集,再通过阀切换,用75 mmol/L硝酸铵洗脱六价铬至DionexAG7阴离子柱中分离,最后经[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]进行分析。在线富集时间为4 min,进样量为900 μL,富集路流速为0.4 ml/min,洗脱路流速为0.6ml/min。实验结果显示六价铬在2~20 ng/L范围内线性良好,检出限为1.93 ng/L,精密度RSD为3.87%。与常规进样相比,浓缩因子约为8.1倍,富集效率约为90%。对2009/48/EC玩具安全指令涉及材料的样品在5ng/L和10ng/L的浓度水平下进行加标回收,回收率在93%~111%之间。[b]关键词:[/b] 在线富集;[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url];高效液相色谱;可迁移六价铬;超痕量[b]前言[/b]铬元素在自然界中以三价铬和六价铬为主要的存在形态,六价铬化合物属于有毒致癌物质[sup][/sup],欧盟玩具标准对六价铬进行限制。2014年8月,欧委会和健康及环境风险评估科学委员会(SCHER)提议将六价铬限量在欧盟玩具安全指令2009 /48 / EC基础上降低21-25倍,对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类玩具材料可迁移六价铬的限值类玩具分别定为 0.0008,0.0002,0.0094 mg / kg。目前欧盟在研究能够检测出该限值的新方法,并确定在检测方法可行的情况下将会对限量进行修订。2017年公布了修订指令(EU)2018/725[sup][/sup],考虑到当前的检测技术手段,将Ⅲ类玩具材料六价铬迁移限量降低至0.053mg/kg。2018年欧盟发布的婴幼儿安抚奶嘴标准EN 1400: 2013 + A2: 2018[sup][/sup]六价铬的限量降低至0.002mg/kg。2019年发布的EN 71-3:2019[sup][/sup]给出的方法检出限仅为0.0025mg/kg,不能满足SCHER对六价铬的建议限量的检测。未来随着对六价铬的研究加深,对玩具等儿童产品中六价铬迁移量的限制将更加严格,急需新的实用检测方法支撑标准的演进。考虑到样品迁移过程需要稀释,对限量为0.0002mg/kg样品,迁移液六价铬浓度仅为0.004μg/L。目前六价铬的主要检测方法紫外可见光分光光度法[sup][/sup]、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分光光度法[sup][/sup]、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]联用法[sup][/sup]、高效液相色谱-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]联用法[sup][/sup]无法对该浓度水平进行检测。目前报道检出限最低的是用生物惰性Bio-HPLC与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]联用技术,检出限为0.005μg/L[sup][/sup],且Bio-HPLC部件造价较贵,多数实验室大多配置的是不锈钢管路材质的HPLC。本文采用在线富集-高效液相色谱与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]联用法测定玩具材料超痕量六价铬,通过控制在线富集装置,实现对样品溶液中六价铬预先8.1倍富集再进样分析,从而达到检出限降低至2 ng/L(0.0001 mg/kg)的目的,在使用普通不锈钢管路的条件下,可实现SCHER对六价铬的建议限量的检测,能够很好地支撑玩具产品六价铬相关标准的演进和推广。[b]1 实验部分1.1 仪器、试剂与材料[/b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱仪[/color][/url](7500cx,配有八级杆碰撞反应池,美国Agilent公司);高效液相色谱(1260,配置2个四元泵G1311A和G1311B,美国Agilent公司);阴离子柱(AG7,4×50mm,美国Dionex公司);阴离子交换柱(BIO WAX NP5,4.6×50 mm,美国Agilent公司);在线富集(SPE)系统(1290 Infinity II,美国Agilent公司);pH计(Thermo Orion);纯水机(Milli-Q Elemen,美国Millipore公司)。超纯水(电阻率18.2 MΩ• cm);Cr(Ⅲ)单元素标准储备溶液(GBW08614,1000 μg/ml,中国计量科学研究院);Cr(Ⅵ)单元素标准储备溶液(GBW(E)080257,100 μg/ml,中国计量科学研究院);浓硝酸(Fisher Scientific,质量分数≥68%,痕量金属级);氨水(Fisher Optima,质量分数20%~22%,痕量金属级);流动相为硝酸铵溶液:由硝酸和氨水混合配制,调节pH=7.0~7.1,浓度分别为10mmol/L和75mmol/L。[b]1.2 样品前处理[/b]称取约0.2g样品,加入50倍质量体积的0.07 mol/L盐酸,调节pH在1.1~1.3,放入遮光的(37±2)℃的恒温振荡水浴锅中以180 r/min的频率振荡1h,再静置1h,后取出用0.45 μm滤头过滤溶液。抽取5 ml滤液,逐滴加入氨水调节pH至7.0~7.1,混匀,待测。[b]1.3 分析条件1.3.1 [/b]在线富集与HPLC条件流动相A(G1311A):10 mmol/L硝酸铵水溶液(pH=7.1);流动相B(G1311B):75 mmol/L硝酸铵水溶液(pH=7.1);富集流速(G1311A):0.4 ml/min;洗脱流速(G1311B):0.6 ml/min;进样体积:900μL;富集时间:4 min;运行时间:12 min。[b]1.3.2 [/b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]条件 分析模式:氦气碰撞反应池模式;射频功率:1550 W;采集深度:7.0 mm;载气流速:1.05 L/min;等离子气流速:15.0 L/min;辅助气流速:1.00 L/min;碰撞气(氦气)流速:4.0 ml/min;同位素:[sup]52[/sup]Cr;积分时间:0.3s。[b]2 结果与讨论2.1 色谱柱的选择[/b]富集柱的选择时本方法的关键技术。在pH=7.0-7.1时,六价铬主要以CrO[sub]4[/sub][sup]2-[/sup]、Cr[sub]2[/sub]O[sub]7[/sub][sup]2- [/sup]存在,Cr[sup]3+[/sup]主要以[Cr(H[sub]2[/sub]O)[sub]6[/sub]][sup]3+[/sup]形式存在。本文选用由弱阴离子交换填料填充的Agilent BIO WAX NP5作为富集柱,六价铬能在柱内的富集,由于三价铬在该pH下为阳离子,无法富集直接被洗脱,在富集步骤实现了三价铬和六价铬的分离,避免后续分析过程中三价铬对六价铬的影响。避免标准方法中采用的反相色谱柱(C8,C18等)的需要用EDTA络合样品被进一步稀释、使用离子对试剂四丁基氢氧化铵、高含量三价铬的干扰等问题。分离干扰离子并富集后的六价铬洗脱后采用Dionex AG7 做为分析柱可获得满意的效果。[b]2.2 在线富集步骤[/b]六价铬富集步骤如图1所示。富集状态:流动相A和自动进样器将样品压入富集柱,六价铬在富集柱上保留,同时分析柱则用流动B冲洗,此时流路为:样品→4→5→10→1→富集柱→8→9→废液。待样品溶液全部压入富集柱后,切换装置至进样状态:用流动相B洗脱富集柱上的六价铬,并引入分析柱进行分离,再进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]进行分析,同时用流动A冲洗富集柱,此时流路为:流动相B→7→8→富集柱→1 →2→分析柱→[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]。[/align][align=center][img=,690,332]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908271352364531_8352_1337947_3.png!w690x332.jpg[/img][/align][align=center][b]图1 在线富集装置进样示意图[/b][/align][align=center][b]Fig.1 Injection schematic of on-line enrichment device[/b][/align][b]2.3 富集条件选择[/b]富集时间和富集路流速是影响分析物富集的重要因素,富集时间太短或流速太慢,分析物未完全富集,富集时间太长或流速太快,分析物容易被冲出。配制了10 ng/L六价铬和2 ng/L六价铬的溶液,考查了流速从0.3 ml/min至0.7 ml/min变化时,和富集时间从1 min到6 min变化时,六价铬的富集效果,最终选择选择富集路流速为0.4 ml/min,富集时间为4 min,在该条件下测量低浓度六价铬时有更高的强度,且六价铬峰形良好。[b] 2.4 进样体积的选择和最大进样浓度的确定[/b]因实验室的定量环体积所限,本文进样体积900μL,配制10 ng/L六价铬溶液,改变进样体积范围在500 μL~ 900 μL之间,观察测得六价铬溶液强度的变化。结果如图2a,随着进样体积的增大,六价铬的强度逐渐增大,基本呈线性关系,可以看出900 μL进样量时,加大进样量有望进一步提升富集效果,降低检出限。考虑富集柱的容量所限,为确定方法测试的最大浓度,配制浓度范围为0-100 μg/L的六价铬溶液,进样900 μL,观察测得六价铬溶液强度的变化,发现在0-50 μg/L浓度范围内,六价铬峰面积呈线性。浓度为100μg/L时,六价铬的峰形已发生明显变化,说明此时色谱柱已饱和。即在本文方法下,最大分析浓度为50 μg/L,超过该浓度的溶液需要稀释后再测试。[align=center][img=,684,363]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908271354250549_5376_1337947_3.png!w684x363.jpg[/img][/align][align=left][b]2.5 洗脱路流速的选择[/b]改变流速对六价铬的保留时间、峰型、信噪比有明显影响,使用10 ng/L六价铬混合溶液,在富集路流速为0.4 ml/min下,改变洗脱路流速在0.3 ml/min ~ 0.7 ml/min。随着洗脱路流速增大,分离度逐渐下降,六价铬的信噪比先上升后下降,可能是流速过低时,色谱峰宽过大,分析时间延长导致信噪比降低,而流速过高时会加大色谱柱内部扩散,同时增加等离子体负载导致信噪比下降。经过对比,为获得最好的信噪比,选择洗脱路流速为0.6 ml/min。[b]2.6 浓缩因子[/b]常规HPLC与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]联用技术检测六价铬,检出限可达0.02μg/L[sup][/sup]。若用在线富集技术降低仪器检出限至0.004 μg/L以下,浓缩因子需为5倍以上。本文配制100 ng/L六价铬的标液溶液,分别通过两种方式分析,(1)直接进样100 μl;(2)采用在线富集进样900 μl,结果如图3所示。在相同浓度下,六价铬的强度有显著差异,计算两者的峰面积的比例,得浓缩因子约为8.1倍,大于目标浓缩因子,可满足测试要求。通过浓缩因子8.1倍和实际增大进样量9倍,可算出富集效率为90%,富集效果良好。[/align][align=center][img=,596,313]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908271358134818_7713_1337947_3.png!w596x313.jpg[/img][/align][align=left][b]2.7 线性范围、检出限和精密度[/b]按照所选条件,测量六价铬标准工作溶液,浓度为0、2、5、10、20 ng/L。在给定浓度范围内,六价铬呈线性,线性回归方程六价铬y = 1293.3 x + 55.0,相关系数大于0.999,线性良好。重复测量5 ng/L六价铬混合标准溶液八次,对应的RSD 3.87%,精密度满足分析要求。根据液相色谱检出限定义,取信噪比S/N=3时的浓度,计算得到六价铬的检出限为1.93 ng/L,取2 ng/L的六价铬溶液进样分析,回收率为115%。[b]2.8 准确度[/b]分别选取EN71-3三类材料进行加标回收实验,其中Ⅰ类选取某铅笔芯,Ⅱ类选取某款墨水,Ⅲ类选取某塑胶颗粒,结果如表1所示。结果显示回收率在93%~111%,证明该方法的准确度能满足测试要求。[/align][align=center][img=,672,368]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908271359248793_4119_1337947_3.png!w672x368.jpg[/img][/align][align=left][b]2.9 阳性样品的检测[/b]应用本方法对白色粉末、透明液体、黄色液体以及蓝色塑胶粒4种阳性样品进行测试,并采用EN 71-3:2019方法进行比对(表2),其中透明液体用本文方法有检出,用EN 71-3:2019方法小于检出限。以EN 71-3:2019方法的测试值为真值,计算测试偏差,偏差均小于15%,说明两种方法无显著差异。[/align][align=center][img=,676,420]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908271400352670_6017_1337947_3.png!w676x420.jpg[/img][/align][align=left][b]3 结论[/b]本实验采用在线富集系统和HPLC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]技术,探索并建立了一种玩具材料超痕量六价铬分析的方法。在优化的条件下,该方法的进样量为900 μL,和常规方式进样相比,六价铬浓缩因子约为8.1倍,富集效率约为90%,检出限为1.93 ng/L,可满足SCHER提出的六价铬建议限量的要求,为欧盟进一步修改玩具材料六价铬限值做好准备。本方法仅需在实验室常规检测六价铬的HPLC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]上加入一个在线富集装置,无需将仪器的不锈钢管路换成无金属背景的生物惰性管路,成本低,在技术上具有可行性,具有巨大的开发和应用潜力。并且在实际工作中可通过进一步加大样品进样量,以进一步降低检出限。[b]参考文献:[/b]1.Mo M S, Zhong C G, Xie J Y, Zhang H X.[i]Practical Preventive Medicine[/i].(莫民帅,钟才高,谢锦尧,张洪霞. 实用预防医学), 2005, 12(1): 41-432.IARC. [i]Genva: World Health Organization[/i],1997: 17-333. Directive 2009 /48 /EC of theEuropean Parliament and of the Council of 18 June 2009 on the Safety of Toys.Official Journal of the European Union,L170.2009.4. Commission Directive (EU) 2018/725of 16 May 2018 amending, for the purpose of adaptation to technical andscientific developments, point 13 of part III of Annex II to Directive2009/48/EC of the European Parliament and of the Council on the safety of toys,as regards chromium VI. Official Journal of the European Union. L122. 2018.5.EN 1400: 2013 + A2: 2018 .Child use and care articles - Soothers for babies andyoung children - Safety requirements and test methods. European Standard.6.EN 71-3:2019. Safety of toys - Part 3: Migration of certain elements. EuropeanStandard.7.GB 7467 - 87. Water Quality - Determination of Chromium(Ⅵ) -1,5-Diphenylcarbahydrazide Spectrophotometric Method. National Standard of thePeople's Republic of China(水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法. 中华人民共和国国家标准).8.HJ 908 - 2017. Water Quality -Determination of Chromium(Ⅵ) - Flow injection analysis(FIA) anddiphenylcarbazide spectrometric method. Environmental Protection Standard ofthe People’s Republic of China(水质六价铬的测定流动注射-二苯碳酰二肼光度法. 中华人民共和国环境保护标准)9.HJ 687 - 2014. Solid waste - Determination of Hexavalent Chromium - by Alkalinedigestion/flame atomic absorption spectrophotometric. Environmental ProtectionStandard of the People’s Republic of China(固体废物六价铬的测定碱消解/火焰[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分光光度法. 中华人民共和国环境保护标准)10.Tian Y, Liu C H, Fang H, Li H K. [i]Journalof Instrumental Analysis.[/i](田勇,刘崇华,方晗,邹振基,李函珂. 分析测试学报),2015, 34(6): 706-710.11.LuC Q,[i] Journal of Instrumental Analysis.[/i](禄春强)分析测试学报,2016,35(12):1639-1642.12.Hu Y J, Qin Y L, Lai Y D.[i] Modern FoodScience and Technology[/i].(胡玉军,覃毅磊,赖毅东. 现代食品科技),2014, 30(4): 301-305.13.Ni Z L, Tang F B, Qu M H, Mo R H.[i]Practical Preventive Medicine.[/i](倪张林,汤富彬,屈明华,莫润宏. 色谱),2014, 32(2): 174-178.14.Guo S F, Ling Y T, Wang H, Hu D C, Wang F. [i]Cerealand Food Industry[/i].(郭少飞,凌约涛,王惠,胡德聪,王帆. 粮食与食品工业),2014, 21(5): 95-9815.Yan D, Zou Z J, Song J E, Zeng X C, Zhang Z X . [i]Environment Chemistry.[/i](严冬,邹振基,宋娟娥,曾祥程,张之旭. 环境化学), 2014, 33(6): 1048-105116.Chen L Q, Wang X, Huo J Y, Xing Y N, Chen Z Y. [i]Chinese Journal of Analysis Laborator.[/i] (陈丽琼,王欣,霍巨垣,幸苑娜,陈泽勇.分析实验室),2014, 33(8): 945-94917.Wang X, Xing Y N, Chen Z Y, Huo J Y, Chen L Q.[i]Chinese Journal of Analytical Chemistry[/i]. (王欣,幸苑娜,陈泽勇,霍巨垣,陈丽琼.分析化学研究简报),2013, 41(1): 123-12718.WuS L, Wang X M, Pan C, Yu J, Zhang K, Wang K, Zheng R,[i] Journal of Instrumental Analysis.[/i](吴思霖,王欣美,潘晨,于建,张凯,王柯.分析测试学报,2019,(6):724-727.19.Song J E, Yan D, Zeng X C,Zhang Z X[i].Environmental Chemistry[/i]. (宋娟娥,严冬,曾祥程,张之旭. 环境化学),2013, 32(8): 1590-159220.Wang X, Xing Y N, Chen Z Y, Huo J Y, Chen L Q.[i]Chinese Journal of Analytical Chemistry[/i]. (王欣,幸苑娜,陈泽勇,霍巨垣,陈丽琼.分析化学研究简报),2013, 41(1): 123-127[/align]

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    对复杂试样,在定量分析前往往需要预分离与富集,通过预分离与富集可以将被测组分从复杂体系中分离出来后进行测定;可以把对被测组分测定有干扰的组分分离除去;可以将性质相近的组分互相分开;可以把微量或痕量的待测组分富集。 2. 常用的分离与富集方法 有沉淀分离法、液 液萃取分离法、离子交换分离法、色谱分离法、蒸馏和挥发分离法等。二、沉淀分离法 沉淀分离法是采用沉淀剂,通过沉淀反应将被测组分或干扰组分形成沉淀,最后达到液 固分离。主要包括: 1. 氢氧化物沉淀分离法 沉淀剂:氢氧化钠、氨和氨缓冲液。 特点:共沉淀现象较严重;选择性较差。 2. 硫化物沉淀分离法 沉淀剂:H2S。 有 40 多种金属离子可生成硫化物沉淀,而且各种金属硫化物沉淀的溶度积相差较大。溶液中硫离子浓度与溶液的酸度有关,控制溶液 pH 可控制金属离子分步沉淀。 特点:H2S 气体有毒;共沉淀现象较严重;选择性较差。 3. 有机沉淀剂沉淀分离法 特点:高选择性;高灵敏度;应用广泛。 4. 共沉淀分离和富集 利用共沉淀现象来分离和富集微量组分,可采用无机共沉淀剂和有机共沉淀剂。三、液 液萃取分离法四、离子交换分离法 1. 离子交换分离法 利用离子交换剂与溶液中离子发生交换反应而使离子分离的方法,称为离子交换分离法。 2. 离子交换树脂 离子交换树脂是以网状结构的高分子聚合物为骨架,骨架上有可以被交换的活性基团。 3. 交联度和交换容量 树脂中所含交联剂的质量百分数就是该树脂的交联度。树脂的交联度一般在 4% ~ 14% 为宜。 交换容量是指每克干树脂所能交换的物质的量,通常以 mmolg1表示。 4. 离子交换亲和力 离子在树脂上的交换能力大小称为离子交换的亲和力。亲和力的大小与水合离子半径、离子的电荷以及离子的极化程度有关。水合离子半径越小、电荷越高、极化度越高,其亲和力越大。 5. 离子交换分离操作过程 树脂的选择和处理;装柱;交换;洗脱;树脂的再生。 6. 离子交换分离法的应用 水的净化;干扰组分的分离;痕量组分的富集。五、薄层层析分离法 1. 层析分离法和薄层层析分离法 层析分离法是由一种流动相带着试样经过固定相,物质在两相之间进行反复的分配,由于物质在两相中的分配系数不同,移动的速度也不同,从而达到相互分离的目的。薄层层析分离法是在一块平滑的玻璃板上均匀地涂布一层吸附剂作为固定相的一种层析分离法。

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    我这里有个沉淀物富集的膜片,想做铁锰的沉淀含量分析,各位有什么好的方法?主要是要得出铁锰的所占的百分比!我这里只有紫外。

  • 【讨论】气质分析 VOC时,大家都用什么富集方法?

    [size=3][font=Times New Roman]一般把气体收集到不锈钢瓶子或者特富龙的袋子里拿回实验室分析。拿回来之后呢?气体的浓度都很低,所以要富集一下,才能进[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]。大家都用什么方法富集呢?我们用PE的热脱附仪。有没有用“在线采样配件([font=Times New Roman]Online Air Sampler)[/font]”的啊?[/font][/size]

  • 【分享】生物质谱在糖蛋白结构分析中的应用

    【分享】生物质谱在糖蛋白结构分析中的应用

    生物质谱在糖蛋白结构分析中的应用项目完成人:桑志红 蔡 耘项目完成单位:国家生物医学分析中心 随着人们对糖蛋白参与生命活动机理的日益深入了解,对天然糖蛋白及重组糖蛋白类药物的分析越来越受到重视。重组糖蛋白类药物的质量控制更是直接关系到药物的疗效及至人类的健康。九十年代以来,随着带有反射功能的基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和纳升电喷雾串联质谱(nano-ESI-Q-TOF)等具有软电离方式的现代质谱 技术的发展,质谱以其高灵敏度和强有力的分析混合物的能力,提供了生物大分子的分子量、序列、一级结构信息以及结构转换、修饰等方面的信息,使糖基化分析有了重要的进展。 通常研究糖蛋白的方法是把蛋白链上的寡糖切下来,分别研究蛋白部分和寡糖部分的结构,因此无法研究与两部分共同相关的结构问题,也不能区分不同糖基化位点上切下来的寡糖。自90年代初,国外有人开始用质谱法研究糖蛋白的结构,同时描述了各个位点的不均一性。我们用建立的现代生物质谱技术研究糖蛋白一级结构的方法,将其应用与基因重组糖蛋白的结构分析。为糖蛋白结构分析及基因重组糖蛋白类药物的质量控制提供新的手段。一、 生物质谱研究糖蛋白结构方法的建立实验所用仪器为:1.德国BRUKER 公司的REFLEXIII型基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱仪,N2激光器,波长337nm,线性飞行距离150cm,加速电压2kv。2.英国Micromass 公司Q-TOF型电喷雾串联质谱仪。源温80°C,气体流速40L/h,枪头电压650V,检测频率2.4S,氩气碰撞池压力6*10-5mbar。1. 基质的选择,在MALDI-TOF-MS分析中,基质起着相当重要的作用。不同的基质对不同类的物质响应不同,a-氰基-4-羟基肉桂酸用于测定糖蛋白核糖核酸酶B效果相对较好。2. 糖蛋白分子量的测定,糖蛋白核糖核酸酶B由124个氨基酸组成,在34位Asn处连有一个高甘露糖型N-糖链。由于糖链的微不均一性,与普通蛋白质及核酸不同,其分子离子峰在MALDI-TOF-MS 质谱图上表现为一簇峰,各峰之间约相差一个糖基。正是由于这种微不均一性,使得其分子离子峰变宽,灵敏度降低。糖链分子量越大,峰越宽,灵敏度越低,所以一般只有糖链较短,蛋白的质量不太大的糖蛋白才能测定其平均分子量。用MALDI-TOF可直接测定糖蛋白核糖核酸酶B的平均分子量为 15208.6Da。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103211511_284179_1604317_3.jpg3. 糖含量的测定,采用O聚糖酶及内糖苷键酶F分别作用于核糖核酸酶 B,只有内糖苷键酶F能够是其分子量发生变化,表明核糖核酸酶B分子中不存在O-连接糖链存在着N-连接糖链。内糖苷键酶F切断N-糖链五糖核心最内侧的GlcNAc-GlcNAc糖苷键,得到含一个GlcNAc的肽链,减去GlcNAc,可以计算出准确的肽链分子量T=13695.6,与糖蛋白平均分子量之差为糖链的平均分子量G=1513.4,平均糖含量为:(糖链大小/糖蛋白分子量)×100%=9.95%。4. 糖基化位点的确定,研究糖基化类型及糖基化位点的策略:采用蛋白酶酶解与糖苷内切酶酶解相结合的方法,通过酶切前后含糖肽片的位移,结合网上数据库检索,可以确定糖基化类型和糖基化位点。以不同类型的糖苷内切酶作用于糖蛋白(N-糖苷键酶或O-糖苷键酶),在MALDITOF-MS 上观察其质量的变化,可以直接确定糖蛋白中是否含有响应类型的糖链,这是我们确定糖蛋白中糖苷键类型的基础。我们采用先将核糖核酸酶B还原烷基化,加Glu-C酶切,产物再用内糖苷肩酶F酶切,可观察到含糖肽段出现位移,将核糖核酸酶B的肽质量指纹图进行数据库检索,证实发生位移的肽段中含有N-糖链特异连接位点,由此确定34位Asn为糖基化位点。另外我们采用内糖苷键酶F及肽-N-聚糖酶F两种酶进行差位酶切法对含糖肽段进行验证,两种酶酶切后分子离子峰的差值除以GlcNAc的质量,结果就是N-糖基化位点的个数5. 质谱测定氨基酸序列, 我们对核糖核酸酶B肽质量指纹谱中的含糖肽段进行了串联质谱测定,首先在一级质谱图中选择离子4972.23,在串联质谱的碰撞活化室以氩气与其碰撞产生碎片,从碎片的质荷比推算出此肽片中的一段氨基酸序列,检索结果为核糖核酸酶B,从而判断其理论序列是否一致。6. 糖链结构的研究,凝集素对糖肽的亲和提取,进一步分析糖肽序列及糖链结构的关键是含糖肽段的提取。核糖核酸酶B中糖链为高甘露糖型,我们选用对其有特异性吸附的伴刀豆球蛋白对其进行提取利用这种简捷的亲和质谱的方法,对糖肽段进行了分析。建立了亲和质谱分析糖肽类物质的方法,为今后糖肽序列分析及糖链结构分析奠定了基础。二、基因重组糖蛋白人促红细胞生成素(rhEPO)的结构分析。 利用以上建立的方法,我们对样品重组人促红细胞生成素进行了分析,断定此样品为非完全糖基化,样品中只存在N-连接的糖链,无O-糖链。应用酶切法用肽-N-聚糖酶处理后,得到两个含糖肽段,进行数据库检索,测得38位及83位为N-糖基化位点,与文献报道相符,结果可靠。因此,该项课

  • 低沸点成分的富集

    低沸点成分的富集

    样品中有个低沸点成分,峰形还不错,GCMS各种谱库对照都没有办法定性。目前想这富集这个低沸点成分然后定性。样品里面有酒精50%,丙二醇40%,水10%,目标物大约万分之一。从GCMS色谱图保留时间看,沸点比酒精稍微高一点,估计是100度的样子。数据在附件中,岛津的数据。目前尝试了1)旋蒸。不过这个成分在收集液和蒸出液中的含量几乎相等,完全没有分离。2)萃取。分别用正己烷和二氯甲烷尝试,正在处理中1.21更新:正己烷和二氯甲烷处理完毕,目标物的含量还是没有提高,在各相中分布系数趋向一致不知道还有没有一些其他处理方法,望高人指点目标物质谱图如下所示http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501211722_532876_1610123_3.jpg

  • [推荐]蛋白质谱分析方法特点及其在蛋白组学研究领域中的应用zz

    褚福亮,王福生, 中国人民解放军第302医院全军艾滋病与病毒性肝炎重点实验室 北京市 100039项目负责人 王福生, 100039 ,北京市丰台路26号, 中国人民解放军第302医院全军艾滋病与病毒性肝炎重点实验室. fswang@public.bta.net.cn电话:010-66933332 传真:010-63831870收稿日期 2002-08-15 接受日期 2002-09-03摘要新近广泛应用蛋白质芯片(ProteinChipâ Array)系统成功鉴定出了一些重要疾病(如肿瘤和危害性较大的传染病)新的、特异性的生物标记(biomarkers),后者不仅在生物医学的基础方面具有重要的科学价值,而且在临床疾病的诊断、治疗和预防发挥重要的指导作用,显示了良好的发展前景.本文就表面增强的激光解析电离-飞行时间-质谱(SELDI-TOF-MS)相关的原理、特点、在临床和基础研究中的应用新进展和未来的发展趋势做一综述.此外,我们就蛋白质谱分析技术在病毒性肝炎、肝硬化和肝癌等一系列肝病方面的应用策略和前景进行了分析.褚福亮,王福生. 蛋白质谱分析方法特点及其在蛋白组学研究领域中的应用.世界华人消化杂志 2002 10(12):1431-14350 引言人类基因组计划已经进入后基因组时代-即功能基因组时代[1],作为基因功能的直接体现者-蛋白质,及其之间的相互作用越来越引起基础和临床科学家们的关注[2-6] .因为要彻底了解生命的本质,只把基因测出来还是不够的,还必须要了解其在生物生长、发育、衰老和整个生命过程中的功能、不同蛋白质之间的相互作用以及他们与疾病发生、发展和转化的规律[7-14] .正因为如此,有关上述问题的蛋白质组学研究成了今天生命科学最重要的焦点之一[15] .为了阐明蛋白质在上述生命现象中的作用和相关机制,人们设计了许多新的方法技术,如:二维电泳、质谱分析、微距阵列、酵母双杂交和噬菌体展示等,这些方法在一些特定的情况下,虽然显示出了他们各自不同的优点,但是同样也存在着较大的局限性,难以开展大规模、超微量、高通量、全自动筛选蛋白质等方面的分析,因而设计更全面、同时研究多种蛋白质相互作用的技术,在功能基因组和蛋白组学的研究中建立一个更有效的技术平台,成为本领域中优先关注的问题[16] .近来,美国Ciphergen(赛弗吉)公司研制的ProteinChipâ Array的仪器,并建立了一种新的蛋白质飞行质谱-表面增强的激光解析离子化-飞行时间-质谱(surface-enhanced laser desorption/inionation-time of flight-mass spectra, SELDI-TOF-MS),已取得可喜的进展,筛选出了许多与疾病相关的新型生物标志,不仅为临床疾病的诊断和治疗等提供了新的选择,而且在基础科学、新药研制和疾病预防等方面具有广泛的应用前景[16-18] .本文就SELDI-TOF-MS相关的原理、特点、在临床和基础研究中的应用新进展和未来的发展趋势做一综述.1 ProteinChipâ Array系统和SELDI-TOF-MS的特点1.1 蛋白质芯片系统的组成和原理 蛋白质芯片系统由三部分组成:蛋白质芯片、芯片阅读器和芯片软件.供研究用芯片上有6-10芯池,不同的芯片表面上的化学物质不同,芯片表面分为两大类:一类为化学类表面,包括经典的色谱分析表面,如:结合普通蛋白质的正相表面,用于反相捕获的疏水表面,阴阳离子交换表面和捕获金属结合蛋白的静态金属亲合捕获表面;另一类称为生物类,特定的蛋白质共价结合于预先活化的表面阵列,可以用来研究传统的抗体一抗原反应,DNA和蛋白质作用,受体、配体作用和其他的一些分子之间的相互作用[19] . 根据检测目的不同,可以选用不同的芯片,或者自己设计芯片.将样本和对照点到芯池上以后,经过一段时间的结合反应,用缓冲液或水洗去一些不结合的非特异分子,再加上能量吸收分子(energy absorbing molelule,EAM)溶液,使样本固定在芯片表面.当溶液干燥后,一个含有分析物和大量能量吸收分子“晶体”就形成了.能量吸收分子对于电离来说非常重要.经过以上步骤,就可经把芯片放到芯片阅读器中进行质谱分析. 在阅读器的固定激光束下,芯片上、下移动,使样本上每一个特定点都被“读”到.激光束的每一次闪光释放的能量都聚集在该区一个非常小的点上(focused laser beam,聚焦激光束).这样,每个区都含有丰富的,可寻址(addressable)的位置.蛋白质芯片处理软件精确控制激光寻读过程.当样本受到激发,就开始电离和解除吸附.不同质量的带电离子在电场中飞行的时间长短不同,计算检测到的不同时间,就可以得出质量电荷比,把他输入电脑,形成图像[19].Ball et al [20]采用一种称为人工神经网络(artifical neural network,ANN)的算法处理出现的成千上万的峰,鉴定出三个分子量为13 454、13 457和14 278的生物标记分子,使疾病预测率达到97.1 %.1.2 ProteinChipâ Array芯片和SELDI-TOF-MS的特点 新型蛋白芯片与以往的蛋白芯片不同之处:SELDI-TOF-MS,他是在MALDI(matrix-assisted laser desorption/inionation)[21,22]基础上,改进后实行表面增强的飞行质谱.SELDI-TOF-MS优于MALDI-TOF表现为他不会破坏蛋白质,或使样本与可溶的基质共结晶来产生质谱信号.对SELDI-TOF来说,可以直接将血清、尿液、组织抽取物等不需处理直接点样检测[40] 由于一部分非特异结合的分析物被洗去,因而出现的质峰非常一致,有利于后期分析[23,24] . 与二维电泳相比:二维电泳分析蛋白质的分子量在30 KDa以上时电泳图谱较清楚,对在组织抽提物中占很大比例的低丰度的蛋白质不能被检出;其次,二维电泳胶上的蛋白质斑点很大一部分包含一种以上的蛋白质;而且,二维电泳耗时长,工作量大,对象染色转移等技术要求高,不能完全实现自动化.而SELDI-TOF在200 Da-500 KDa区间都可以给出很好的质谱,对一个样本的分析在几十分钟内就可以完成[19],处理的信息量远远大于二维电泳;对于低丰度物质,即使浓度仅attomole(10-18)的分子,只要与表面探针结合,就可以检测到,这也是二维电泳所不具备的[24,25] . 对于微距阵蛋白芯片来说,需要一种不破坏折叠的蛋白质构象的固定技术,再与另外的蛋白质反应,经检测莹光来观察蛋白质之间的作用[26] .而基于SELDI-TOF-MS的ProteinChip分析蛋白质不需溶解、不需染色、廉价、针对性强. 因而蛋白质芯片仪具有以下优势:(1)可直接使用粗样本,如:血清、尿液、细胞抽提物等[27] .(2)使大规模、超微量、高通量、全自动筛选蛋白质成为可能;(3)他不仅可发现一种蛋白质或生物标记分子,而且还可以发现不同的多种方式的组合蛋白质谱,可能与某种疾病有关[28] (4)推动基因组学发展,验证基因组学方面的变化,基于蛋白质特点发现新的基因.可以推测疾病状态下,基因启动何以与正常状态下不同,受到那些因素的影响,从而跟踪基因的变化[2,14,15] . 其存在的问题:对于不同的样本,根据检测的目标采取或者设计几种芯片,理论上可以把所有的相同性质蛋白质捕获,但是实际上仍有少量的分子没与表面探针结合.使用SELDI-TOF-MS,仅能给出蛋白质的分子量,不能给出C端、N端的序列,也没法知道蛋白质的构型,因此需要将蛋白质充分纯化后,用蛋白酶消化芯片上的蛋白质,分析肽段,再用生物信息学方法鉴定蛋白质序列[18,24] .另外,在国内,该芯片费用较高,分析质谱需要大量后续工作支持.

  • 【分享】蛋白质质谱分析研究进展

    蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上, 作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行、调节代谢、抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。 自约翰.芬恩(JohnB.Fenn)和田中耕一(Koichi.Tanaka)发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法及发明了对生物大分子的质谱分析法以来,随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命力的前沿研究领域之一[1]。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施。质谱法已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一,在对蛋白质结构分析的研究中占据了重要地位[2]。 1.质谱分析的特点 质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点:很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。 2.质谱分析的方法 近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种:1)电喷雾电离质谱;2)基质辅助激光解吸电离质谱;3)快原子轰击质谱;4)离子喷雾电离质谱;5)大气压电离质谱。在这些软电离技术中,以前面三种近年来研究得最多,应用得也最广泛[3]。 3.蛋白质的质谱分析 蛋自质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子,复杂结构主要包括以肽链为基础的肽链线型序列[称为一级结构]及由肽链卷曲折叠而形成三维[称为二级,三级或四级]结构。目前质谱主要测定蛋自质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。 3.1蛋白质的质谱分析原理 以往质谱(MS)仅用于小分子挥发物质的分析,由于新的离子化技术的出现,如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子化,各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。 3.2蛋白质和肽的序列分析 现代研究结果发现越来越多的小肽同蛋白质一样具有生物功能,建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。因此需要高效率、高灵敏度的肽和蛋白质序列测定方法支持这些研究的进行。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。例如作为肽和蛋白质序列测定标准方法的N末端氨基酸苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法,又称PTH法),测序速度较慢(50个氨基酸残基/天);样品用量较大(nmol级或几十pmol级);对样品纯度要求很高;对于修饰氨基酸残基往往会错误识别,而对N末端保护的肽链则无法测序[4]。C末端化学降解测序法则由于无法找到PITC这样理想的化学探针,其发展仍面临着很大的困难。在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白容易许多,许多研究也都是以肽作为分析对象进行的。近年来随着电喷雾电离质谱(electrospray ionisation,ESI)及基质辅助激光解吸质谱(matrix assisted laser desorption/ionization,MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDI TOF MS)已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具,也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一 [5] 。目前在欧洲分子生物实验室(EMBL)及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOF MS蛋白质一级结构(序列)谱库,能为解析FAST谱图提供极大的帮助,并为确证分析结果提供可靠的依据[6]。

  • 吹扫捕集-气相色谱质谱法同步测定水中挥发性卤代烃、氯代苯和苯系物-宁波分析测试

    吹扫捕集-气相色谱质谱法同步测定水中挥发性卤代烃、氯代苯和苯系物章 勤 黄酉腊 舒天阁 王曙兴 包杰(宁波市镇海区环境监测站,浙江 宁波 315200) 摘 要:建立了吹扫捕集气相色谱质谱联用法同时测定水中卤代烃、氯代苯和苯系物的方法,对吹扫条件和解析条件进行了优化。结果表明,经分析条件优化后,目标化合物的曲线相关系数在0.995~0.9995之间,方法的检出限在0.03~0.49 ug/L之间,相对标准偏差在1.28%~7.29%之间,方法具有很好的线性和精密度。方法用于地表水、生活污水和化工废水中23种有机物的测定,并进行了加标回收实验,地表水回收率在97.2%~109.9%之间,生活污水回收率在93.2%~113.1%之间,废水回收率在93.1%~106.4%之间,表明方法具很好的准确度,可用于地表水、生活污水和化工废水中23种有机物的测定。关 键 词:吹扫捕集;气相色谱/质谱;挥发性卤代烃;氯代苯;苯系物中图分类号:O657 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2018)00-0000-00 Synchronous Determination of VolatileHalohydrocarbons, Chlorobenzenes and Benzene Homologs in Water by GasChromatography/Mass Spectrometry Coupled with Purge and Trap ZHANG Qin, HUANG You-la, SHU Tian-ge, WANGShu-xing, BAO Jie(Zhenhai Environmental Protection Monitoring Centre, Ningbo 315200,China) Abstract: A method was established to determine volatilehalohydrocarbons, chlorobenzenes and benzene homologs in water by purge andtrap coupled with gas chromatography/mass spectrometry. The purge and trapcondition were optimized. Results showed that the calibration curve withcorrelation coefficient between 0.995-0.9995, detection limits 0.03~0.49 ug/Land RSD of the method 1.28%~7.29%, the method was applied to the analysis insurface water and domestic sewage and industrial wastewater. Average recoveryof the samples was 97.2%-109.9% in surface water, 93.2%-113.1% in domesticsewage and 93.1%-106.4% in industrial wastewater respectively. The method whichhas good accuracy can be used for synchronous determination of volatilehalohydrocarbons, chlorobenzenes and benzene homologs in surface water,sewage and wastewater.Key words: Purge and trap; Gas chromatography/mass spectrometry; Volatilehalohydrocarbons; Chlorobenzene; Benzene homologs 近年来,工业的快速发展引起大量的工业废水进入到水环境中,尤其是含有大量有机物的工业废水。其中,挥发性卤代烃、氯代苯和苯系物在工业生产中被大量使用,但其具有毒性,且易在生物体中富集,对人们的生存环境和人体健康构成潜在的威胁而引起大量的关注。因此,对水中挥发性卤代烃、氯代苯和苯系物进行快速、准确分析的要求也越来越迫切。挥发性卤代烃、氯代苯和苯系物的检测方法通常采用顶空法和吹扫捕集法,与顶空法相比,吹扫捕集法具有富集效率高、受基体干扰小等优点,是目前水质分析中较为灵敏的样品前处理技术,与气相色谱-质谱法(GC-MS)联用已广泛使用于有机物的测定,能准确地对待测组分进行定性定量分析。本文采用吹扫捕集-气相色谱质谱法对地表水、生活污水和工业废水中卤代烃、氯代苯和苯系物等23 种污染物进行定性和定量分析。该分析方法具有精密度好、成本低、分析效率高等优点,可用于地表水、生活污水和化工废水中23种有机物的测定。1 材料与方法1.1 仪器与试剂仪器:气相色谱-质谱联用仪:Agilent 6890N,Agilent5975质量检测器,美国安捷伦公司;吹扫捕集仪:TEKMAR Atomx, 5ml吹扫管,美国TEKMAR公司;[/color

  • 蛋白质组学研究的一般工具与方法【含质谱】

    蛋白质组学研究的一般工具与方法随着人类基因组计划取得巨大的成功和许多物种基因组测序的完成,仅仅靠基因组的序列来试图阐明生命现象是远远不够的,因此,研究重心已经开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水平对功能的研究上,生命科学已实质性地跨入了后基因组时代。   尽管现在已经有多个物种的基因组被测序,但这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组研究中所采用的策略,如微阵列法(microarray)(Wodicka et al., 1997)、基因芯片(gene chips)(Ramsay et al., 1998)、基因表达序列分析(SAGE)(Velculescu et al., 1995)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的。但事实上,从DNA、mRNA到蛋白质存在三个层次的调控,mRNA自身也存在着贮存、转运和降解等问题,从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。蛋白质复杂的翻译后修饰,蛋白质的亚细胞定位或迁移,蛋白质-蛋白质相互作用则几乎无法从mRNA水平来判断(曾嵘,夏其昌,2002)。新生肽链合成后存在多种加工、修饰过程,蛋白质间也存在类似于mRNA分子内的剪切、拼接,研究证明基本元件“intein”广泛存在于蛋白质中(Perler et al., 1997)。基因与其编码产物蛋白的线性对应关系只存在于新生肽链而不是最终的功能蛋白质中。   蛋白质是生理功能的执行者和生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制;蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究(钱小红,贺福初,2003)。      蛋白质组学研究中常用的技术体系   方法学上,二维凝胶电泳-质谱仍然是目前最流行和可靠的技术平台(Rabilloud et al., 2000)。其一般过程是:细胞或组织样品——样品制备——二维凝胶电泳(2D-PAGE)分离蛋白质——计算机辅助分析2D-PAGE图象——对感兴趣的蛋白质进行酶解——质谱分析——数据库检索——蛋白质鉴定——分析蛋白质在细胞与组织中的表达情况。   2-D PAGE   样品制备   2D-PAGE 的操作流程基本上实现了程序化。但是,样品制备是一个非常关键与复杂的过程。成功的2D-PAGE取决于对样品中蛋白质有效的抽提和它的溶解性。与核酸不同,目前没有一种通用的方法适用于所有的蛋白质,来源不同的蛋白质都受到自身蛋白质制备方法的挑战。   正确的样品制备方法从收集样品开始时就要防止样品的裂解和被蛋白水解酶降解(Rabilloud et al., 2000)。要尽可能溶解更多的蛋白,并且在2D-PAGE过程中保持它的溶解性,阻止蛋白质的人为修饰。在样品制备过程中,各个实验室也通过实验建立了更为可行的方法。目前通过建立分步提取方法可以有效地提取出更多的蛋白质(兰彦等,2001)。另一种对蛋白质采用预分离的方法称为“多间隔电解法(multi-compartment-electrolyser)”,采用这种方法后,分辨率和胶的质量均明显改善(Herbert et al., 2000)。   但是,由于生物样品的多样性和复杂性,目前所采用的样品制备方法具有局限性。其它物质对蛋白质样品制备存在干扰。核酸通过与蛋白质结合,增加样品黏度而干扰等点聚焦(IEF)分离的效果。当然,通过实验探索,采取一些措施可以减轻它的干扰。例如,在样品制备过程中加入非特异性的核酸酶或RNase与DNase的混合物,在等电聚焦时将每个胶条的电流限制在50mA以内通常可以消除其影响。脂类物质的影响可以通过利用有机溶剂的方法将其去除,但是这常常会导致蛋白质的不可逆沉淀。除了蛋白质的降解之外,糖基化是蛋白质的最重要的人工修饰,样品中的尿素在这一过程中起着非常重要的作用。样品中的尿素在降解的过程中会形成能够与蛋白质的氨基反应的氰酸盐,这种结果会导致蛋白质带有更多的正电荷。所以,在2D-PAGE中要用新鲜的尿素溶液,在等电聚焦过程中要控制温度不能太高(Beranova-Giorgianni, 2003)。但是,目前还没有一种简单有效的方法来去除样品中的多糖。   样品分离和分析   样品制备完成后运用IEF和SDS-PAGE电泳对它进行分离,常采用银染和考马斯亮兰染色即可观察到具有许多蛋白质斑点的凝胶图像。等电聚焦电泳与SDS-PAGE的具体操作步骤已经实现了程序化,均有详细操作流程参考,但是由于样品的不同,不同样品的具体条件还需要试验探索。第二相SDS-PAGE运行结束,染色完毕后,利用计算机软件对凝胶图像进行分析,如PD-QUEST软件,LIPS,HERMES,GEMINI等,对凝胶图像上的蛋白质斑点进行匹配,对图像进行数字化处理等分析(贾宇峰等,2001),对感兴趣的蛋白质采用质谱分析。   低丰度蛋白质的检测   低丰度蛋白在蛋白质组学研究中常常是人们非常感兴趣的,因为细胞或组织中的一些生物活性物质,如细胞分泌的一些活性物质,受体等表达量都非常低。按照一般电泳的上样量,这些小分子是根本看不到的,但如果单纯地增加上样量,细胞或组织中的大量表达的蛋白就会将其覆盖,而且上样量过大也会影响电泳结果。所以对这些低丰度的样品可以进行富集,富集的方法可以通过层析,如亲和层析,离子交换层析等方法,还可以通过利用样品等电点性质等方法将pH范围相近的蛋白质富集(Santoni et al., 2000; Beranova-Giorgianni, 2003)。

  • 质谱技术在蛋白质组研究中的分析方法

    2003年人类基因组精细图绘制完成,是人类科学史上一个里程碑式的事件。后基因组时代的研究重点自然落在了蛋白质头上。为啥?因为中心法则告诉我们,基因的产物——蛋白质,是生命活动的最终执行者。与基因组类比,研究生物体内全套蛋白质的科学,就是蛋白质组学。基因组计划完成的同年,人类蛋白质组计划启动,令人激动的是,2014年人类蛋白质组的草图也完成了。而蛋白质组学能够飞速发展的最大功臣非质谱莫属。质谱的应用范围非常广泛,但这里只讨论蛋白质组学中的质谱。简单地说,质谱法(mass spectrometry)就是对肽段离子的重量(质荷比,m/z)进行测量的分析方法。样品经质谱仪(mass spectrometer)检测得到质谱图(mass spectrum),通过对质谱图的分析就可以对样品中的蛋白进行鉴定、定量。亲,图1的这种典型的蛋白质组学流程都很熟悉吧。蛋白首先都要被特异性的酶(通常为Trypsin)切割为肽段,再进行后续分析,这在蛋白质组学中被称为“自下而上”的研究策略(Bottom-up proteomics)。我们平时见到的质谱分析基本都是这种类型。提到蛋白质组,即会联想到一系列高大上的名词,iTRAQ、SWATH、SILAC、Shotgun、Label-free等等。很多概念容易弄混淆,下面我们就来理理清楚。图1. 典型的蛋白质组学流程大体上,质谱研究蛋白主要是鉴定和定量。通过二级质谱图(MS2或者MS/MS)进行数据库搜索匹配鉴定蛋白。通过各种标记或非标记的手段对不同样品中的蛋白进行比较就是定量。蛋白定量比较是质谱最重要的用途,图2是对定量方法的一个简单总结。非标定量(Label-free)不需要标记,不同样品分别处理、分别进质谱检测;优点是处理简单、无需标记、价格便宜、可以比较很多组样品,缺点是对操作步骤、LC、质谱稳定性要求严格。SILAC是在细胞培养基中加入稳定同位素标记的氨基酸,在代谢水平标记蛋白,一级质谱图进行定量,可以做到三组样品混合后进行比较,定量准确,但是不能标记组织样本,养细胞成本也较贵。双甲基化标记是通过化学反应的办法在肽段水平进行标记,一级质谱定量,也可以三组对比,标记试剂都比较便宜,而且可以标记任何来源的样品。iTRAQ和TMT是商品化的试剂盒,肽段水平标记,二级质谱定量;分别可以做到最多8组和10组样品间蛋白质组的比较。图2. 质谱定量方法以上这几个是一家的,还有几个名词是属于另外一家,比如Shotgun (DDA)、SWATH/DIA、SRM (MRM)、MRMHR/PRM。质谱进行数据采集的方式大致分为三种:鸟枪法(Shotgun)、选择反应监控(SRM)和全景式的SWATH/DIA。下面对照图3再来简单介绍一下。图3. 质谱扫描方式DDA、IDA、Shotgun和鸟枪法说的是相同的东西,意思是质谱在每个循环的中从一级里挑选丰度高的TopN个肽段去打碎做二级扫描,得到的结果通过与已知数据库中的理论蛋白进行匹配。DDA简单有效,分析流程比较成熟,也是目前质谱分析的主流方式。DDA也有其固有的缺陷,即具有一定的随机性,偏向于检测丰度较高的肽段,而抑制了低丰度肽段的检测。靶向策略被称为质谱领域的Western blot。质谱只去采集目标肽段大小的离子信息,因而提高了灵敏度和特异性。这种方法用来研究感兴趣的特定蛋白,定量准确,但是通量很有限。SWATH/DIA这种全景式的数据采集方式在最近几年突然火了起来,被认为在不远的未来可能会取代DDA的主流位置。该方法采取的策略是将扫描范围内的所有肽段按照质荷比分为若干个窗口,再对每个窗口里所有的肽段一起打碎,采二级,数据分析时通过抽提蛋白的子离子信息进行定量。SWATH/DIA解决了DDA中随机性选择肽段的缺陷,所以重复性更好,定量的准确性基本达到了SRM的水平,而且可以实现大规模定量。借用听来的一个比喻来说明:DDA就像机关枪扫射,数量多、体积大的目标命中的概率要大一些。靶向扫描(SRM或PRM)就像精准狙击,排除干扰,目标明确,每一枪直指目标,但是难以大规模消灭敌人。SWATH/DIA就是地毯式轰炸,只要暴露在我方攻击范围内的敌人,不管三七二十一,全部炸完。图4. 定量方法与采集方式结合如果将上述的定量方法(图2)和质谱数据采集方式(图3)结合起来,就得到了现在基于质谱的蛋白质组学研究的各种策略(图4)。再打个比方,保证吃货们一听就懂:鸡、鱼、肉、蛋、蔬菜要通过炒锅、烤箱、高压锅、微波炉等烹调之后才能变为美食,填饱肚子。同样的,各种定量方法(非标的和标记的)处理的样品,要通过质谱各种采集方式变为电脑中的数据,才能分析并从中得到蛋白的信息。本次的介绍就先到这里了,如果其中有什么问题,欢迎您批评和建议,我们会努力变得更好;如果需要跟我们进行技术交流和讨论,欢迎大家联系武汉金开瑞。后续我们还会继续推出对质谱技术各方面进行解析的文章,敬请期待。ReferencesA draft map of the human proteome. Nature 509: 575–581 (2014)Mass-spectrometry-based draft of the human proteome. Nature 509: 582–587 (2014)A review: Annu. Rev. Biochem. 80: 273–99 (2011)SILAC: Molecular & Cellular Proteomics 1: 376-386 (2002)iTRAQ: Molecular & Cellular Proteomics 343: 91–99 (2010)SRM: Nature Methods 9: 555–566 (2012)SWATH: Molecular & Cellular Proteomics 11: 1–17 (2012)

  • 泡沫塑料富集原子吸收法测定金的技术问题

    1 引言 此法应用于实际生产中,其经验已成熟,在多次外检中,多家具有省级以上质量认证的单位 ,金外检合格率均优于国家标准,完全可以满足生产要求。笔者在实际应用中,针对各种化验分析样品的要求,对泡沫塑料富集原吸测定金的若干技术问题进行了探讨,并得到了具有一定意义的技术要领,排除了影响化验分析质量的许多因素,提高了分析结果的准确性,供参考,不当之处多指教。(认为有错误和值得商榷的地方请直接指出,否则毫无意义http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09510.gif) 2 泡沫塑料富集原子吸收法2. 1 化学原理,试样用王水分解,在约10% (V /V)王水介质中, 3价金在王水介质中被直接用多孔聚氨酯泡沫吸附富集,然后用5g/L硫脲2%(V /V)盐酸溶液加热解脱被吸附的金,直接用火焰原子吸收光谱法测定。2. 2 试剂及仪器和器皿(1)试剂。稀王水: HCl + HNO3 + H2O的配比为3 + 1 + 4。泡沫塑料: 将30个密、1cm厚聚氨酯软质泡沫塑料剪成7. 5cm长, 1cm宽的条状,用洗衣粉洗干净,晾干备用。动物胶溶液: 20g/L称取2g动物胶于250ml烧杯中,加100ml沸水,煮至透明,用时现配硫脲- 盐酸混合溶液: 含5g/L 硫脲的2% (V /V)盐酸溶液。金标准溶液: 称取0. 1000g 纯金(99. 99%以上)于100ml烧杯中,加入10ml稀王水,盖上表面皿,在60 ~70℃水浴上加热溶解后立即加入8~10滴250g/LNaCl溶液, 再在沸水浴上加热蒸干, 取下加入1mlHCl,继续在沸水浴上蒸干,取下加入少量水,微热使盐类全部溶解,取下冷却至室温,移入盛有10mlHCl的1000ml容量瓶中,用水

  • 气相色谱法怎么计算富集倍数

    [font=&]请问各位大神我进了10ppm的标样,出峰为200000,然后加入50微升10ppm的标样到5ml水制成100ppb的待测液,SPE操作后,再用1ml洗脱剂洗脱进样分析,出峰为10000,请问根据这些怎么算这个方法的富集倍数呢?[/font]

  • 【实战宝典】常见的离子在线富集的技术有哪些?

    问题描述:常见的离子在线富集的技术有哪些?解答:[font=宋体]在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]中,一般采用大体积进样环,再加上使用捕获柱捕获待测离子以到达富集的目的,再利用阀切换将捕获的待测离子引入分析柱进行分离和后续的检测。[/font]以上内容来自仪器信息网《样品前处理实战宝典》

  • 质谱技术也可以用来做基因测序,你听说过吗?

    不过短短数十年,基因测序的价格从近30亿美元步入千元时代,这让你有没有恍如隔世的感觉?如果全基因组测序的价格降到非常低,你会选择测自己的基因序列吗?商家说做基因测序可以预知孩子有哪些天赋,你相信吗?Illumina、Life Tech、罗氏、华大基因,基因测序仪器市场谁主沉浮?中科院北京基因组研究所、中科院半导体所、北京大学、东南大学,学院派能否挑起测序仪器国产化的大梁?质谱技术也可以用来做基因测序,你听说过吗?虽然基因测序越来越容易,但我们得到的却是一本生命天书,要完全读懂它我们还需要多少时间?更多关于基因测序的信息,请访问:http://www.instrument.com.cn/news/subject/s325/

  • 【原创大赛】论文题目:新型水蒸气顶空富集装置在饮用水中痕量挥发性有机物非目标筛查中的应用

    论文摘要::以饮用水中痕量挥发性有机物(VOCs)非目标筛查为目的,构建了一种新型的大体积水样高倍富集装置。对其精馏管长度、回收冷凝液体积、吸收介质等影响富集效果的关键因素进行了优化。该装置以水蒸气为吹扫气,同时以水作为吸收剂,将1L水样富集浓缩至5mL后,可使原有吹扫捕集-气相色谱-质谱法(P&T-GC-MS)分析VOCs 的灵敏度提高1-2个数量级。用该方法对某净水厂的源水与出厂水进行了痕量VOCs 的定性分析与比较。与传统P&T-GC-MS方法相比,本方法对两种水样的污染物检出数目由原来的无检出和5种分别提高至16种和35种。分析结果表明饮用水消毒前后污染物的种类及含量存在显著差异。

  • 人体中高残留农兽药筛查方案及富集方法研究

    人体中高残留农兽药筛查方案及富集方法研究

    [align=center][size=21px]人体中高残留农兽药筛查[/size][size=21px]方案及富集方法研究[/size][/align][size=16px]通过制备[/size][size=16px]多功能化[/size][size=16px]超大比表面积的富集净化材料并将其制备成萃取分离装置,构建集样品富集浓缩、高效净[/size][size=16px]化的集成化前处理平台,利用[/size][size=16px]LC-QTOF-MS[/size][size=16px]和[/size][size=16px]LC-Q [/size][size=16px]Exactive[/size][size=16px] Orbitrap-MS/MS[/size][size=16px]高分辨质谱,建立[/size][size=16px]300[/size][size=16px]种以上农兽药及主要代谢物的标准质谱匹配信息库和保留时间数据库。研发人血清中农兽药及代谢物高通量[/size][size=16px]非靶向[/size][size=16px]高分辨质谱检测技术,开展京津冀地区人血清样本中农兽药及代谢物的全面筛查,构建不同检测[/size][size=16px]技术下农兽药[/size][size=16px]化学污染物在[/size][size=16px]人血清中[/size][size=16px]的残留基础数据库与人体内蓄积[/size][size=16px]水平[/size][size=16px]数据库,筛查出[/size][size=16px]人体中[/size][size=16px]高残留的农兽药及其代谢物[/size][size=16px](图[/size][size=16px]1[/size][size=16px])[/size][size=16px]。[/size][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310312121457058_41_4239500_3.png[/img][size=16px][color=#000000]图[/color][/size][size=16px][color=#000000]1 [/color][/size][size=16px][color=#000000]本课题的总体研究方法[/color][/size][/align][align=center][/align][size=16px][color=#000000]([/color][/size][size=16px][color=#000000]1[/color][/size][size=16px][color=#000000])人血清中农兽药及代谢物高效富集净化材料[/color][/size][size=16px][color=#000000]研制[/color][/size][size=16px][color=#000000]以多粒径磁性纳米粒子为基质,采用具有超大比表面积的[/color][/size][size=16px][color=#000000]桥连硅烷化试剂[/color][/size][size=16px][color=#000000]为功能化试剂,制备核壳型磁性纳米材料,以提高农兽药及其代谢物的富集性能;[/color][/size][size=16px][color=#000000]针对农兽药种类繁多、品种复杂、结构性质多样的特征,根据相似相溶原理,通过巯基[/color][/size][size=16px][color=#000000]烯[/color][/size][size=16px][color=#000000]点击反应或自由基聚合反应,引入多羟基、磺酸基、卤代烃类多功能化基团,实现农兽药及其主要代谢物的高通量富集;制备具有超疏水特性的共轭微孔聚合物材料,作为基质,进一步通过巯基[/color][/size][size=16px][color=#000000]烯[/color][/size][size=16px][color=#000000]点击反应或自由基聚合反应,引入多种活性功能化试[/color][/size][size=16px][color=#000000]剂,制备系列化亚微米颗粒型填充富集净化材料;通过进一步研究比较不同材料的富集净化性能,筛选富集容量高、互补性强的材料,用于人血清中农兽药及主要代谢物的高通量富集净化。[/color][/size][size=16px][color=#000000]([/color][/size][size=16px][color=#000000]2[/color][/size][size=16px][color=#000000])农兽药及其代谢物标准数据库建立[/color][/size][size=16px][color=#000000]利用[/color][/size][size=16px][color=#000000]LC-QTOF-MS[/color][/size][size=16px][color=#000000]和[/color][/size][size=16px][color=#000000]LC-Q [/color][/size][size=16px][color=#000000]Exactive[/color][/size][size=16px][color=#000000] Orbitrap-MS/MS[/color][/size][size=16px][color=#000000]高分辨质谱,为[/color][/size][size=16px][color=#000000]300[/color][/size][size=16px][color=#000000]种以上农兽药及代谢物分子微细结构进行基础理论研究,优化色谱质谱条件及各种仪器参数设置,[/color][/size][size=16px][color=#000000]逐个采集每个化合物的质谱分析结果,同时记录仪器类型、离子源、离子化模式、碰撞电压、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]保留时间、加合物精确质量、主要碎片离子峰,添加化合物的[/color][/size][size=16px][color=#000000]CAS[/color][/size][size=16px][color=#000000]号、名称、分子式、相对分子质量、化学结构式等基本信息,将相关参数录入到数据库中,[/color][/size][size=16px][color=#000000]建立[/color][/size][size=16px][color=#000000]300[/color][/size][size=16px][color=#000000]种以上农兽药及主要代谢物的标准质谱匹配信息库和保留时间数据库[/color][/size][size=16px][color=#000000]相当于为每种化合物建立了自身独有的精确化电子身份证,[/color][/size][size=16px][color=#000000]为人血清中农兽药的测定提供定性确证和定量检测的理论基础。[/color][/size][size=16px][color=#000000]([/color][/size][size=16px][color=#000000]3[/color][/size][size=16px][color=#000000])人血清中农兽药及代谢物的[/color][/size][size=16px][color=#000000]非靶向[/color][/size][size=16px][color=#000000]高通量筛查方法研发[/color][/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310312121458613_3754_4239500_3.png[/img][size=16px][color=#000000]利用农兽药及代谢物的精确分子量和二级质谱图,结合前述血清高通量提取净化前处理技术,进行血清中农兽药残留和代谢产物的高效分离和结构鉴定,[/color][/size][size=16px][color=#000000]将人血清样品的分析结果[/color][/size][size=16px][color=#000000]与谱库数据[/color][/size][size=16px][color=#000000]进行比对,通过精确分子质量数、碎片离子、保留时间等有效信息进一步确证目标化合物,[/color][/size][size=16px][color=#000000]形成系统的血清中农兽药原型及其[/color][/size][size=16px][color=#000000]代谢物的准确[/color][/size][size=16px][color=#000000]快速[/color][/size][size=16px][color=#000000]定性筛查方法;[/color][/size][size=16px][color=#000000]开展血清中痕量[/color][/size][size=16px][color=#000000]/[/color][/size][size=16px][color=#000000]微量水平农兽药原型及代谢物的质谱定量检测方法研究,建立血清中农兽药多残留的标准曲线,并通过回收率、标准偏差、检测限[/color][/size][size=16px][color=#000000]、[/color][/size][size=16px][color=#000000]定量限[/color][/size][size=16px][color=#000000]等参数[/color][/size][size=16px][color=#000000]考察方法的准确度、精密度和灵敏度,进行方法学验证,建立可靠的高速、高通量[/color][/size][size=16px][color=#000000]、定量准确的[/color][/size][size=16px][color=#000000]筛查方法。[/color][/size]

  • 质谱分析法在微生物临床鉴定中的应用

    19世纪末“正电荷粒子束在磁场中发生偏转”被发现后,1912年世界上第一台质谱仪在英国面世,从此一种通过测量离子电荷质量比,而进行样品成分和结构分析的方法在生物学及医学上大放异彩。质谱以其灵敏度高、特异性强、分析速度快、多指标同时检测等特点跻身高端定量检测分析仪器行列。  分辨率、灵敏度、质量范围、质量测定准确性是衡量质谱的主要技术指标。分辨率R是指相邻两个峰被分离的程度,是质谱仪区别两个峰的能力指标。灵敏度的指标实际上是仪器综合性能的反映,因为它与样品、分辨率、扫描速度、进样方式以及电离方式密切相关。磁质谱仪器的质量范围与加速电压有关,在仪器最高加速电压下可测的最高值为范围指标,加速电压降低,范围加大,但灵敏度下降。  质谱工作原理,是将样品分子经过离子化后,利用其不同质荷比(m/z)的离子在静电场或磁场中受到的作用力不同而改变运动方向,使其在空间上分离,最后通过收集和检测这些离子得到质谱图谱,实现成分和结构分析。  [b]质谱仪虽种类繁多,  但每种仪器结构可概括为以下6部分:[/b]  1.进样口:直接进样或接其他仪器,用于样品的引入。  2.真空系统:用于维持质量分析器至检测器部分的高真空状态,使离子能够在电磁场作用下自由飞翔,避免离子在运动途中发生碰撞,导致信号丢失或产生虚假信号。  3.离子源:用于将样品离子化。  4.质量分析器:用于将不同质荷比的离子分离开,让他们逐个进入检测器,或只筛选特定质荷比的离子进入检测器。  5.检测器:通常是电子倍增管或其他,将离子的数量转化为电信号的大小。  6.数据处理系统:处理检测器捕获到的电信号,获得质谱图,并进一步处理得到所需信息。  质谱种类多,应用广。从用途(分析对象)可分为:无机质谱、有机质谱、同位素质谱及气体质谱等。从单机或组合可分为:单(一)质谱、串联质谱,单一质谱两个及以上的组合即为串联质谱。广泛应用于化合物结构的定性测定或混合物组成的定量测定。飞行时间质谱仪(MADLI-TOFMS)归类于有机质谱,可应用于临床微生物(包括细菌和真菌)的高通量快速鉴定、疾控中心的微生物传染病原的鉴定与监测、海关进出口商品的检验检疫、食品生产中的微生物检测和工业、农业和环境中的细菌监测等领域。  目前,服务于临床诊疗的质谱检测项目已达400余项,主要涉及临床化学、临床免疫学以及临床微生物鉴定等领域,也被用于建立临床化学检测项目的参考测量程序和研制参考物质。欧美发达国家从1961开始将质谱技术用于新生儿筛查,目前实现使用串联质谱技术对多个代谢产物进行联合检测,可筛查新生儿遗传代谢病等30种新生儿遗传代谢疾病。国内质谱的临床检测主要用于新生儿遗传筛查、维生素D检测、微生物诊断、药品检测等检测领域。  相比国外100多年的质谱发展历史,受限于国际离子源与质量分析器的核心专利知识产权保护,国产质谱设备发展备受制约,直到2000年后国内企业才逐步开始质谱技术的积累。从2006年第一台国产商业化质谱——四级杆[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]问世,到17年7月国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布,18年2月份开始实施的推荐性国标——质谱仪通用规范。短短十年时间,以安图生物为代表的6家国产IVD生产企业陆续推出MALDI-TOF 质谱仪,逐步打破以进口品牌垄断为主的中国质谱格局,努力弥补当前国产质谱仪占有率相对较低,2016年抽样调查中[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]及[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]国产化率均不到2%的差距,全力推进MALDI-TOF MS质谱在临床微生物检测领域的发展。[align=center][img=1.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20200602/1591081536537269.jpg[/img][/align]  众所周知,微生物诊断指的是通过病原学和药物敏感性分析为临床传染性疾病的预防、诊断、治疗与疗效观察提供依据。传统微生物快速诊断包括三种方法:  1.样品的直接检测,例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]检测;  2.菌体富集后检测;  3.分离培养后检测。  传统的生物化学、分子生物学和形态学等方法基于单菌落的生化特征需要菌种的筛选、培养、鉴定等过程,实验时间需要数天不等,耗时耗力,且实验操作较为繁琐,并不能满足临床对检测结果时效性的要求;分子生物学方法进行微生物鉴定大大地提高了灵敏度和时效性,但对工作人员技术要求高,检测成本高,仅针对某些特定细茵,难以满足临床常规要求。因而,样本流转(TAT)时间长仍然是当前制约临床微生物检验发展的主要因素之一。MALDI-TOF MS质谱仪可实现临床对部分微生物传统检测方法的技术替代,通过对未知化合物(菌)所得谱图的分析,进而解析出化合物结构。MALDI-TOF MS快速鉴定经固(液)体培养基短时培养的阳性血培养物中的病原菌,且一次实验可同时多个样本检测,准确率与检测通量均有大幅的提升,一定程度上节省了人力和财力,可适用于微生物室日常工作的血培养阳性标本快速鉴定的方法。从而助力临床微生物检验在感染性疾病诊断、临床用药指导、抗菌药物管理、院内感染控制等多方面均衡发展,将彻底改变微生物实验室的面貌。[align=center][img=1.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20200602/1591081550562115.jpg[/img][/align][align=center][font=黑体, SimHei]图.全自动微生物质谱检测系统[/font][/align][align=center][font=黑体, SimHei](Automated Mass Spectrometry Microbial Identification System)[/font][/align]  飞行时间质谱仪的质量分析器是一个离子漂移管。由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管,并以恒定速度飞向离子接收器。离子质量越大,到达接收器所用时间越长,离子质量越小,到达接收器所用时间越短,根据这一原理,可以把不同质量的离子按m/z值大小进行分离。质谱图,横轴表示单位电荷质量(m/z);纵轴表示离子流强度,通常以相对强度(相对丰度)来表示。相对丰度以最强的离子流强度定义为100%,其他离子流以其百分比显示。  进样系统、基质辅助激光解吸电离离子源、飞行时间质量分析器、传感器和电脑是临床微生物鉴定的 MALDI—TOFMS主要组成部分。MALDI—TOFMS鉴定微生物的标志物主要是特异性保守核糖体蛋白。MALDI—TOFMS基于微生物蛋白指纹图谱的特异性峰谱进行鉴定,只需将细菌涂布于靶板,加入基质溶液裂解,室温干燥后即上机检测,获取的质量图谱与数据库中的标准图谱进行自动对比分析,即可获得鉴定结果。鉴定结果全程自动判读、自动分析、自动报告、标本自动卸载,20分钟内可完成96个菌株的鉴定,且检测成本低,仪器使用耗材只需样品板和质谱专用基质,无须其他任何附加试剂,对工作人员的技术要求不高。  有研究证实,在重症监护室(ICU)临床治疗中,抗生素如果晚一小时准确治疗,病人存活率下降8%。而运用质谱检测技术则可缩短至少1.5天的鉴定时间,为临床救治危急重症患者赢得更多时间。除单一质谱外,串联质谱在美国及欧盟国家商业化应用相对成熟的主要是药物浓度监测、小分子标志物检测、新生儿筛查和维生素检测等。国内除目前已实现商业化的微生物鉴定、新生儿筛查、维生素等临床检测领域外,应拓展质谱在血药浓度监测领域的绝对优势;紧抓质谱在小分子生物标志物在心脑血管和代谢病方面的发展趋势,质谱仪因能敏锐地分析其他设备仪器难以分析的肿瘤生长分泌的微量外泌体,在癌症的液体活检领域,质谱检测也有望跟基因检测分一杯羹。  质谱作为一个能同时检测大量的化合物的分析器,有望开启IVD检测发展的新篇章。从1953年飞行时间质谱仪原型被设计出,到1955年世界上第一台飞行时间质谱仪诞生,再到国产飞行时间质谱迅猛发展,随着临床对个体化和精准化医疗需求的增加,基于质谱技术的基因组学、蛋白组学、代谢组学等很多研究成果正不断转化至临床实践,值得我们翘首以盼。  中国质谱仪过去面临着4大挑战,技术发展水平的挑战、进口产品替代的挑战、知识产权保护的挑战以及做强、做大与做大、做强之间的挑战。未来希望国内的质谱仪企业抓住全球市场需求增长率超过10%,以及中国市场远超10%的需求增长,结合市场需求和实际情况,通过自身的努力,将更多精良的产品投入到市场中,从而推动中国质谱行业的快速发展。  参考文献:  [1]中国临床微生物质谱共识专家组.中国临床微生物质谱应用专家共识[J]. 中华医院感染学杂志,2016,26(10)  [2]李永军,Sihe Wang.[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱联用技术临床应用[M].上海科学技术出版社  [3]中国质量检测设备摸底调研.分析测试百科网.中金公司研究部

  • 血浆样品直接进质谱分析检测不到目标离子

    [color=#444444]我用的负离子模式,5ppm的标样在质谱上响应很好,但是空白血浆加标5ppm就检测不到,这个有可能是蛋白对离子抑制,但是空白加标5ppm用乙酸乙酯提取富集(理论上富集了十倍)之后再质谱上也检测不到,我有六个目标物,一个都检测不到。提取方法是没有问题的,我在液相色谱上验证过。大神请指点一下吧!提取过程加了1 mol/L的HCl,有可能是盐酸的影响或者乙酸乙酯的影响吗?[/color]

  • 难溶物质的SPE富集后液相不出峰!

    [color=#444444]一难溶物质,溶于乙腈、甲醇,液相分析用 C18柱,流动相:乙腈:水(水:磷酸:三乙胺=998:1:1)=50:50,标准曲线的线性范围是:1ppm-100ppm,现在我们用溶于乙腈标样,配置溶液0.01ppm水溶液1L,分别调节pH值=3.5和不调节pH值,用色谱科C18 小柱和waters HLB小柱富集,洗脱剂是乙腈,富集1000倍到10ppm,上液相没有出峰。请高手指点,前处理方法。[/color]

  • 实验室分析仪器--质谱仪其他类型的电离技术及原理

    [b]1、激光电离技术[/b]具有一定能量的激光束轰击样品靶,实现样品蒸发和电离,即激光电离(laser ionization,L电离的概率取决于激光脉冲的宽度和能量。当选择单色光激光器作为电离源,可进行样品微区分析,样品的最小微区分析区域与激光的波长有关。分析灵敏度在10量级,分析深度为0.5um,空间分辨率1~5um。随着激光束的不断改进,剖析深度可以达到几十微米,配备数字处理系统,还可得到样品的三维离子分布图。激光电离飞行时间质谱仪就是一种典型的使用激光电离技术的质谱分析仪器。从脉冲激光束开始照射样品,到质谱分析的完成,时间很短,分析效率极高。现在,随着激光技术的快速发展和激光发生器生产成本的降低,激光电离技术已越来越多地用在不同类型的质谱仪上,得到广泛应用。[b]2、激光共振电离技术[/b]激光共振电离(laser resonance ionization,LRI)是20世纪70年代发展起来的激光电离的另一种形式,基本原理是基于每种元素的原子都具有自己确定的能级,即基态和激发态。量子力学揭示这些能级是分离而不是连续的。当某一个处于基态的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]了激光特定能量的光子,跃迁到激发态能级,便实现了共振激发。处于激发态的原子如能再吸收光子,只要两次吸收的光子能量之和大于该原子的电离能,即可使该原子电离,这一过程称为 LRI LRI的基本特征是:对被激发的元素具有非常强的选择性。LRI与质技术相结合组成的激光共振电离质谱仪(laser resonance ionization mass spectrometry,LRIMS)是20世纪后期发展起来的一种新型质谱技术,能够有效地排除其他同位素质谱测量过程中难以克服的同质异位素干扰,灵敏度、丰度灵敏度高,适合核反应过程中的低产额裂变核素测量,也为地球化学、宇宙化学研究中的稀有核素分析提供强有力的支持。Mainz大学使用该技术测量了Ca、u、Np等元素,对Ca的探测限达到10[sup]6[/sup]个原子。曼彻斯特大学采用冷端富集与激光脉冲电离方式实现了惰性气体的高灵敏度分析,对[sup]132[/sup]xe的探测限达到1000个原子

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